Calcolatore del modulo di taglio

Il modulo di taglio è la rigidezza elastica di un solido di fronte a una forza che fa scorrere uno strato del materiale sul successivo. Nell'intervallo hookeano lineare si definisce come G uguale alla tensione di taglio tau divisa per la deformazione di taglio di ingegneria gamma, e l'unità SI di quel rapporto è il pascal. Questo calcolatore di modulo di taglio prende quelle due grandezze misurate, restituisce G in pascal più un ausilio in gigapascal per le tabelle da manuale, e rifiuta una deformazione di taglio nulla perché il quoziente resterebbe indefinito. Non risolve una tensione o una deformazione mancanti, non converte unità e non consulta una banca di materiali.

Che cosa significa il modulo di taglio: G = τ / γ

Il modulo di taglio G, detto anche modulo di rigidità o modulo di Coulomb, è la pendenza della porzione lineare della curva tensione di taglio versus deformazione di taglio di un materiale. Nella forma ingegneristica usata nella scienza della resistenza, G uguaglia tau diviso per gamma, dove tau è la tensione di taglio media su una faccia e gamma è la deformazione di taglio di ingegneria.

La tensione di taglio ha le stesse dimensioni della tensione normale: forza parallela alla superficie divisa per l'area di quella superficie, così quando la forza è in newton e l'area in metri quadrati, tau risulta in pascal. La deformazione di taglio è adimensionale: per un elemento rettangolare è la tangente del cambiamento di un angolo retto, che per angoli piccoli si approssima all'angolo stesso in radianti.

Gli acciai strutturali tipici si collocano vicino a ottanta gigapascal, le leghe di alluminio tra venticinque e ventisette, e gli elastomeri ordini di grandezza più in basso. L'identità elastica lineare isotropa G uguale a E diviso per due volte uno più il coefficiente di Poisson collega questo numero al modulo di Young, ma questo calcolatore non prende E né il coefficiente di Poisson come ingressi e non inverte quella identità.

Chi ha già misurato tau e gamma in una prova di torsione, un provino di taglio o un esercizio semplice di blocco e angolo invia qui quelle due grandezze. Una deformazione nulla non è una definizione fisica di G da una sola lettura di tensione; è quasi sempre un angolo assente, un errore di unità che ha collassato gamma a zero, o una prova di gestione degli errori. Un solver che restituisse Infinity nasconderebbe quel difetto.

Consigli pratici, unità e ricerche collegate

Mantenga la tensione di taglio e la deformazione di taglio entro l'intervallo assoluto pubblicato così il quoziente non trabocca in un modulo non finito che il solver deve rifiutare. Usi un'interpretazione SI coerente: pascal per tau producono pascal per G; se il foglio di laboratorio elenca megapascal o libbre per pollice quadrato, converta prima — questo strumento non converte unità.

La deformazione di taglio di ingegneria non è una percentuale: un taglio di mezzo per cento è 0.005, non 0.5, e mescolare quelle scale è la fonte più comune di un modulo che sembra cento volte troppo piccolo. Questa pagina mira a chi cerca calcolatore di modulo di taglio, calcolatore di modulo di rigidità, o G uguale a tau su gamma in rete.

Non è il modulo di Young E uguale a sigma su epsilon, né la tensione di taglio media tau uguale a F su A, né il taglio trasversale di trave VQ su It, né un solver a elementi finiti. Preferisca questa capacità quando Lei ha già tensione e deformazione di taglio e serve solo G in pascal.